Et armbånd laget av stoff vevd med spesielle energihøstingsstrender som samler strøm fra sol og bevegelse. (Kreditt: Georgia Tech)Et armbånd laget av stoff vevd med spesielle energihøstingsstrender som samler strøm fra sol og bevegelse. (Kreditt: Georgia Tech)

Et nytt stoff høster energi fra både sol og bevegelse samtidig.

Stoffer som kan generere strøm fra fysisk bevegelse har vært i verkene i noen år, og dette er neste skritt.

Kombinere to typer strømgenerering til en tekstil baner vei for å utvikle plagg som kan gi sin egen energikilde til kraftenheter som smarttelefoner eller GPS.

"Denne hybrid kraft tekstil presenterer en ny løsning for lading enheter i feltet fra noe så enkelt som vinden blåser på en solskinnsdag, sier Zhong Lin Wang, professor i Georgia Institute of Technology's School of Materials Science and Engineering.

innerself abonnere grafikk

For å lage stoffet brukte Wangs lag en kommersiell tekstilmaskin til å sammenveve solceller konstruert av lettvektige polymerfibre med fiberbaserte triboelektriske nanogeneratorer.

Triboelektriske nanogeneratorer bruker en kombinasjon av den triboelektriske effekten og elektrostatisk induksjon for å generere liten mengde elektrisk kraft fra mekanisk bevegelse som rotasjon, glidende eller vibrasjon.

Wang forutser at det nye stoffet, som er 320 mikrometre tykt vevd sammen med ullstrenger, kan integreres i telt, gardiner eller brukbare plagg.

'Klesplagg' klær ville kutte vårt behov for A / C

"Stoffet er svært fleksibelt, pustende, lett og tilpassbart til en rekke bruksområder," sier Wang.

Fiberbaserte triboelektriske nanogeneratorer fanger opp energien når visse materialer blir elektrisk ladet etter at de kommer i kontakt med et annet materiale. For sollys-høsting en del av stoffet brukte Wangs lag fotoanoder laget i trådformet mote som kunne bli vevd sammen med andre fibre.

"Ryggraden i tekstilen er laget av vanlige polymermaterialer som er billige å lage og miljøvennlige", sier Wang. "Elektrodene er også laget gjennom en billig prosess, noe som gjør det mulig å bruke storskala produksjon."

I et av sine eksperimenter brukte Wangs lag et stoff bare om størrelsen på et ark med kontorpapir og festet det til stang som et lite fargerikt flagg. Ruller ned vinduene i en bil og la flagget blåse i vinden, var forskerne i stand til å generere betydelig kraft fra en bevegelig bil på en overskyet dag. Forskerne måler også produksjonen av et 4-by-5-centimeter stykke, som ladet opp en 2 mF-kommersiell kondensator til 2 volt i ett minutt under sollys og bevegelse.

"Det indikerer at det har en anstendig evne til å jobbe selv i et hardt miljø," sier Wang.

Mens tidlige tester indikerer at stoffet tåler gjentatt og streng bruk, vil forskerne se på langsiktig holdbarhet. De neste trinnene inkluderer også ytterligere optimalisering av stoffet for industriell bruk, inkludert utvikling av riktig innkapsling for å beskytte de elektriske komponentene mot regn og fuktighet.

Arbeidet vises i journalen Natur Energi.

Finansiering kom fra Hightower Chair Foundation, KAUST og "thousands talents" -programmet for pionerforsker og hans innovasjonsteam, National Natural Science Foundation of China og Fundamental Research Funds for Central Universities. Eventuelle konklusjoner eller anbefalinger er forfatterne og representerer ikke nødvendigvis den offisielle visningen til sponsororganisasjonene.

kilde: Georgia Tech

Relaterte bøker

at InnerSelf Market og Amazon